2018 Fiscal Year Annual Research Report
A Study on Shape Optimization for Guide Dogs Harness.
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16K00728
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| Research Institution | Osaka Institute of Technology |
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Principal Investigator |
白髪 誠一 大阪工業大学, ロボティクス&デザイン工学部, 准教授 (60635382)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤井 愛 大阪工業大学, ロボティクス&デザイン工学部, 准教授 (90578832)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 盲導犬ハーネス / 歩行時負荷の軽減 / 形態最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
盲導犬と盲導犬ユーザーの双方の負担を低減するための新しい形態の盲導犬用ハーネスを創生するために形態最適化の解析条件に関する検討を行った。平成29年度に実施した形態最適化では，BESO法を用い解析プログラムはKaramba（ver.1.2.2）を使用した。形態最適化は3次元曲面の設計領域に対して実施したが，面外曲げの影響が大きいため収束計算の安定性を確保するために解析条件をより細かく設定する必要があった。そこで，設計領域の曲率が形態最適化の収束計算に与える影響を調べるために曲率を変化させた単曲率の曲面に対して形態最適化を実施した。
解析には平成29度と同様にKaramba（ver1.2.2）のBESO法を用いた。設計領域は3次元曲面を単曲面に単純化したもので，長半径400㎜，短半径347㎜の楕円の四分円で幅を200㎜とした単曲率の曲面を基本とし，短半径を261㎜，174㎜，87㎜および0とした5種類の設計領域を設定した。前方には盲導犬の胴体に干渉しないようにアーチ状の開口部を設けた。拘束条件は，前方の両端部をピン支点とし，後方右端の加力点に上下方向への変位拘束を与えた。加力は設計領域後方右端の加力点に右斜め後方14°の方向に加えた。この角度は，我々が提案しているy字型ハンドルの応力解析結果から，取付位置における左右の反力が均等になる加力方向として設定した。各曲率の設計領域に対して設定した解析条件によって解析の収束性を表すコンプライアンスの履歴の安定性を確認した。
解析の結果，短半径が0の平面の設計領域に対して解は安定的に収束することが確認されたが，その他の設計領域に対してはコンプライアンスの履歴が非常に不安定になり，解の収束性が著しく低下した。このことより，本研究で使用した解析プログラムKarambaでは曲面の設計領域に対する形態最適化は適用が困難であることが明らかとなった。
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Research Products
(2 results)
